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Abstract

To separate ink particles from pulp, composed of a wide variety of used paper materials for recycling, the pulp flow (E2,S2;E3,S3) is subjected to at least one current of air bubbles (C). A counter current of water (E1) is in the flow of air bubbles (C) to detach the ink particles, after they have passed through the pulp and carry the ink particles with them. The counter water current detaches the carried particle matter and any fibers, and carries them off in the water flow.

Description

PROCEDE DE DESENCRAGE DE LA PATE A PAPIER PROVENANT DEMETHOD FOR DEINKING PAPER PULP FROM

PAPTERS RECYCLETRECYCLED PAPTERS

La présente invention a pour objet un procédé de  The subject of the present invention is a method of

désencrage de la pâte à papier provenant de vieux papiers.  deinking paper pulp from old paper.

Dans le processus de recyclage des vieux papiers on commence par déliter par brassage dans l'eau, les balles de vieux papiers afin d'obtenir une pâte. Cette pâte est ensuite épurée de façon à la débarrasser des corps étrangers, appelés contaminants, tels que agrafes,  In the process of recycling old paper, we start by disintegrating, by mixing in water, the balls of old paper in order to obtain a pulp. This paste is then purified so as to rid it of foreign bodies, called contaminants, such as staples,

trombones, ainsi que des éléments en matière plastique.  paper clips, as well as plastic parts.

Cette pâte ainsi débarrassée des corps étrangers grossiers comporte alors 3 types de composants: 1- les fibres: c'est la partie non minérale retenue sur un tamis de 100 mesh; 2- les fines: c'est le complément aux fibres de la  This paste thus rid of coarse foreign bodies then comprises 3 types of components: 1- fibers: this is the non-mineral part retained on a 100 mesh sieve; 2- fines: it complements the fibers of the

partie non minérale.non-mineral part.

3- les charges: c'est la partie minérale qui reste  3- fillers: the mineral part remains

après passage de la pâte au four à 470%.  after passing the dough in the oven at 470%.

Les charges proviennent, d'une part des particules minérales assez grosses, en général de couleur blanche que l'on ajoute au papier lors de sa fabrication pour lui donner de l'opacité et de la blancheur, d'autre part de la couche des papiers couchés. La couche contient en plus des particules minérales, des liants qui sont des produits analogues à des colles et de nombreux autres constituants mais en très faible proportion. Parmi les charges utilisées on peut citer, à titre d'exemple le carbonate (craie); par  The fillers come, on the one hand from fairly large mineral particles, generally white in color that are added to the paper during its manufacture to give it opacity and whiteness, on the other hand from the layer of coated papers. The layer contains in addition mineral particles, binders which are products similar to adhesives and many other constituents but in very small proportion. Among the fillers used, mention may be made, for example, of carbonate (chalk); through

liants on entend des produits analogues à des colles.  binders means products similar to glues.

On est amené à raffiner les fibres pour développer  We have to refine the fibers to develop

certaines caractéristiques physiques du papier produit.  certain physical characteristics of the paper produced.

Cette opération produit en outre des éléments fins qui sont des fragments de fibres et qui ne sont pas retenus par la  This operation also produces fine elements which are fragments of fibers and which are not retained by the

grille des 100 mesh.100 mesh grid.

Les fines sont donc constituées de fragments de fibres, de la fraction non minérale de la couche des papiers couchés, de la partie organique de l'encre et enfin de la partie organique des petits contaminants qui passent  The fines therefore consist of fiber fragments, the non-mineral fraction of the coated paper layer, the organic part of the ink and finally the organic part of the small contaminants that pass

à travers le tamis de 100 mesh.through the 100 mesh screen.

Bien évidemment dans les balles de vieux papiers recyclés on trouve toutes les sortes possibles et imaginables de papier allant des cartons jusqu'aux papiers pelures, ces papiers pouvant être couchés ou non, et comportent toutes sortes de contaminants.  Obviously in the bales of recycled old paper there are all possible and imaginable kinds of paper ranging from cardboard to peel papers, these papers can be coated or not, and contain all kinds of contaminants.

A cela s'ajoutent les encres d'imprimerie.  To this are added printing inks.

L'étape suivante du traitement est le désencrage qui s'opère en général en injectant de l'air dans la pate afin de créer des bulles d'air aux parois desquelles les particules d'encre viennent se fixer. Par cette opération d'aération on fait apparaître à la surface de la masse de pâte à papier une mousse constituée de bulles dont les parois retiennent des particules d'encre, mousse qui est évacuée. Dans la demande de brevet français 94-02886 du 11 mars 1993 on a décrit un procédé de désencrage au moyen de bulles d'air consistant à créer dans une enceinte, par recyclages successifs de la pâte d'étage en étage du haut vers le bas de l'enceinte, un mouvement de descente par palier de la masse de pâte, ce mouvement étant croisé par un mouvement ascendant de bulles de sorte qu'à chaque palier (ou chaque niveau de recyclage) le courant de pâte soit traversé par un courant de bulles pratiquement  The next stage of the treatment is deinking which generally takes place by injecting air into the paste in order to create air bubbles at the walls of which the ink particles are fixed. By this aeration operation, a foam made up of bubbles appears on the surface of the mass of paper pulp, the walls of which retain particles of ink, a foam which is evacuated. In French patent application 94-02886 of March 11, 1993, a deinking process using air bubbles has been described, consisting in creating in an enclosure, by successive recycling of the dough from floor to floor from top to bottom of the enclosure, a downward movement in stages of the mass of dough, this movement being crossed by an upward movement of bubbles so that at each stage (or each level of recycling) the stream of dough is crossed by a stream of bubbles practically

perpendiculaire au courant de pâte.  perpendicular to the dough stream.

En se reportant à la figure 1 on voit que, selon un premier mode de réalisation, l'appareil est constitué par une enceinte 1, disposée verticalement comportant depuis le haut vers le bas quatre orifices d'entrée E portant les références E1, E2, E3, E4 ainsi que quatre orifices de sortie S référencés Sl, S2, S3 et S4. Ces orifices étant situés à la base de quatre déflecteurs D1, D2, D3  Referring to FIG. 1, it can be seen that, according to a first embodiment, the apparatus consists of an enclosure 1, arranged vertically, comprising from the top to the bottom four inlet orifices E bearing the references E1, E2, E3, E4 as well as four outlet ports S referenced Sl, S2, S3 and S4. These orifices being located at the base of four deflectors D1, D2, D3

comportant une partie verticale et une partie inclinée.  comprising a vertical part and an inclined part.

L'orifice d'entrée E1 qui est au niveau le plus élevé est celui par lequel arrive la pâte qui doit être  The inlet E1 which is at the highest level is that through which the dough arrives which must be

désencrée.de-inked.

A chaque orifice d'entrée tel que E1 par exemple, correspond un orifice de sortie S1 de sorte que la majeure partie (voire même la totalité) du flux arrivant dans l'enceinte en E1 en ressorte en S1. La sortie S1 est reliée à l'entrée E2 qui est située en-dessous du niveau de l'orifice E1 afin que le produit, qui est ainsi recyclé, le  Each inlet orifice such as E1 for example, corresponds to an outlet orifice S1 so that most (or even all) of the flow arriving in the enclosure in E1 comes out in S1. The output S1 is connected to the input E2 which is located below the level of the orifice E1 so that the product, which is thus recycled, the

soit à un niveau inférieur.either at a lower level.

Dans l'exemple représenté les orifices de sortie S1, S2, S3, S4 sont situés à un niveau inférieur à celui de l'orifice d'entrée E1, E2, E3, E4 auxquels ils  In the example shown, the outlet ports S1, S2, S3, S4 are located at a level lower than that of the inlet port E1, E2, E3, E4 to which they

correspondent, mais cela n'est pas impératif.  match, but this is not imperative.

Dans cet exemple, le deuxième orifice d'entrée E2 est disposé légèrement plus bas que le premier orifice de sortie S1; le troisième orifice d'entrée E3 est disposé légèrement plus bas que le deuxième orifice de sortie S2; le quatrième orifice d'entrée E4 est disposé légèrement plus bas que le troisième orifice de sortie S3; le quatrième orifice de sortie S4 est situé à la partie basse  In this example, the second inlet port E2 is disposed slightly lower than the first outlet port S1; the third inlet E3 is arranged slightly lower than the second outlet S2; the fourth inlet E4 is disposed slightly lower than the third outlet S3; the fourth outlet S4 is located at the bottom

de l'enceinte 1.of enclosure 1.

L'orifice S4 est celui par lequel la pâte, débarrassée  The orifice S4 is that by which the dough, freed

de son encre, est évacuée.of its ink, is evacuated.

A sa partie supérieure l'enceinte 1 comporte un ou  At its upper part, enclosure 1 has one or more

plusieurs orifices M destiné à l'évacuation de la mousse.  several orifices M intended for the evacuation of the foam.

L'orifice de sortie S1 est relié à l'orifice d'entrée E2 au moyen d'une canalisation 2 sur laquelle est disposée une pompe Pl. De façon analogue l'orifice de sortie S2 est relié par une canalisation 3 à l'orifice E3 avec interposition d'une pompe P2 et l'orifice S3 à l'orifice E4  The outlet orifice S1 is connected to the inlet orifice E2 by means of a pipe 2 on which is disposed a pump P1. Similarly the outlet orifice S2 is connected by a pipe or to the orifice 3 E3 with interposition of a pump P2 and port S3 to port E4

avec une pompe P3.with a P3 pump.

La pâte est amenée par E1 (par tout moyen approprié) dans l'enceinte 1 qui est remplie jusqu'au niveau N qui est situé au-dessus de l'orifice E1 et en-dessous de la  The dough is brought by E1 (by any appropriate means) into the enclosure 1 which is filled up to level N which is located above the orifice E1 and below the

canalisation M d'évacuation de la mousse.  foam evacuation pipe M.

Lorsque le niveau est atteint les pompes de recyclage  When the level is reached the recycling pumps

P1, P2 et P3 sont mises en action.P1, P2 and P3 are put into action.

La pâte arrivant par E1 est évacuée en tout ou partie par l'orifice S1, la canalisation 2 permet de réintroduire  The dough arriving via E1 is discharged in whole or in part through the orifice S1, the pipe 2 allows reintroducing

la pâte dans l'enceinte par l'orifice E2.  the dough in the enclosure through the opening E2.

La pâte réintroduite en E2 est évacuée, en tout ou partie, par l'orifice S2 et réintroduite en E3; puis de E3 elle sort par S3 pour être réintroduite en E4; et de E4 elle va jusqu'à la sortie S4 o elle est évacuée par la canalisation 7. De préférence, à la pompe P3 qui est celle par laquelle la pâte est recyclée au point le plus bas de l'enceinte 1, est associé un injecteur d'air 13 alimenté par une conduite d'air 6. Il en résulte que le flux de pâte qui arrive en E4, qui est l'orifice d'entrée le plus bas de l'enceinte, est chargé de bulles d'air. Ces bulles d'air vont remonter de sorte que la pate recyclée en S3, S2 et S1 est re-mélangée aux bulles et donc que les bulles qui finissent par arriver au niveau M ont été mélangées à la pate, ont été agitées dans la pate à plusieurs reprises et que les probabilités de collisions entre elles et les  The paste reintroduced in E2 is discharged, in whole or in part, through the orifice S2 and reintroduced in E3; then from E3 it leaves via S3 to be reintroduced into E4; and from E4 it goes to the exit S4 where it is evacuated by the pipe 7. Preferably, with the pump P3 which is the one by which the dough is recycled at the lowest point of the enclosure 1, is associated a air injector 13 supplied by an air line 6. As a result, the flow of dough which arrives at E4, which is the lowest inlet orifice of the enclosure, is charged with air bubbles . These air bubbles will rise so that the paste recycled in S3, S2 and S1 is re-mixed with the bubbles and therefore that the bubbles which eventually arrive at level M have been mixed with the paste, have been agitated in the paste repeatedly and that the likelihood of collisions between them and the

particules d'encre ont été augmentées.  ink particles have been increased.

On peut disposer des injecteurs d'air supplémentaires 12 et Il en association avec les pompes P2 et P1, ce qui augmente la quantité de bulles qui remontent à travers la  Additional air injectors 12 and II may be available in combination with pumps P2 and P1, which increases the quantity of bubbles which rise up through the

masse de pâte qui descend.mass of dough going down.

Dans l'exemple représenté il y a trois circuits de recyclage Sl-E2, S2E3, S3-E4 mais il est bien évident que  In the example shown there are three recycling circuits Sl-E2, S2E3, S3-E4 but it is obvious that

l'invention n'est pas limitée à ce cas particulier.  the invention is not limited to this particular case.

Grâce à ce procédé on obtient une pâte très pure,  Thanks to this process we obtain a very pure paste,

pratiquement totalement désencrée.  practically totally de-inked.

Mais on s'est aperçu qu'il y avait beaucoup de charges, de fines et de fibres de petites dimensions qui se retrouvaient dans la mousse, soit parce que ces particules sont entraînées mécaniquement par les bulles, soit parce  But we realized that there were a lot of fillers, fines and small fibers found in the foam, either because these particles are mechanically entrained by the bubbles, or because

qu'elles sont collées aux bulles par l'encre.  that they are stuck to the bubbles by the ink.

Selon l'invention on remédie partiellement à cet inconvénient par un lavage à contre courant des bulles avec  According to the invention, this drawback is partially remedied by backwashing bubbles with

de l'eau.some water.

La présente invention concerne donc un procédé de désencrage de la pate à papier provenant de la mise en pulpe avec de l'eau de vieux papiers de qualités diverses selon lequel on fait traverser au moins une fois le flux de pâte par un courant de bulles d'air caractérisé par le fait qu'on envoie dans le courant de bulles d'air de désencrage un contre-courant d'eau qui récupère une partie des particules entraînees par les bulles de désencrage. Il s'est avéré au cours des essais auxquels il a été procédé que l'on récupère surtout des fibres, la partie des fines provenant du raffinage des fibres et seulement très peu de charges.On entraîne que des quantités infimes de particules d'encre: les seules fibres non récupérées sont celles qui sont attachées aux bulles par des particules  The present invention therefore relates to a process for deinking paper pulp from pulping with water of old paper of various qualities, according to which the stream of pulp is made to cross at least once by a stream of bubbles d air characterized by the fact that a counter-current of water is sent into the stream of deinking air bubbles which recovers part of the particles entrained by the deinking bubbles. It has been found in the tests which have been carried out that mainly fibers are recovered, the part of the fines coming from the refining of the fibers and only very few charges. Only very small quantities of ink particles are involved. : the only fibers not recovered are those which are attached to the bubbles by particles

d'encre encore attachées à ces fibres.  ink still attached to these fibers.

A titre d'exemple non limitatif on a représenté à la figure 2 une vue schématique d'un dispositif pour la mise  By way of nonlimiting example, FIG. 2 shows a schematic view of a device for placing

en oeuvre du procédé selon la présente invention.  implementing the method according to the present invention.

Selon la présente invention (à la figure 2) en utilisant la même cellule qu'à la figure 1 on a alimenté cette cellule en pâte en E2 au lieu de El. On a envoyé de l'eau en El à la place de la pâte. Une partie de cette eau est évacuée par S1 pour être utilisée en dilution en amont de la cellule. L'autre partie de cette eau descend vers S2 et crée donc un contre-courant d'eau à travers les bulles  According to the present invention (in FIG. 2) using the same cell as in FIG. 1, this cell was supplied with paste in E2 instead of El. Water was sent in El in place of the paste . Part of this water is evacuated by S1 to be used in dilution upstream of the cell. The other part of this water goes down to S2 and therefore creates a counter-current of water through the bubbles

produites par les étages ultérieurs.  produced by subsequent floors.

Une autre possibilité comme sur la figure 3 est d'envoyer l'eau par Sl et de ne pas utiliser El; toute l'eau descend alors à contre courant des bulles d'air vers S2.  Another possibility as in FIG. 3 is to send the water by Sl and not to use El; all the water then descends against the air bubbles towards S2.

Claims (1)

REVENDICATIONS 1- Procédé de désencrage de la pâte à papier provenant de la mise en pulpe avec de l'eau de vieux papiers de qualités diverses selon lequel on fait traverser au moins une fois le flux (E2 S2; E3 S3)de pâte par un courant de bulles d'air (C) caractérisé par le fait qu'on envoie un contre-courant d'eau (El) dans le courant de bulles d'air de désencrage après que lesdites bulles aient traversé la pâte et se soient chargées de particules d'encre. Le contre-courant libère les particules entraînées par ces  1- Deinking process of the paper pulp from pulping with water of old paper of various qualities according to which the stream (E2 S2; E3 S3) of the pulp is passed through at least once of air bubbles (C) characterized by the fact that a counter-current of water (El) is sent into the stream of deinking air bubbles after said bubbles have passed through the dough and have become charged with particles ink. The counter-current releases the particles entrained by these bulles de désencrage et les entraine avec lui.  deinking bubbles and carries them with him.
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